托普云农设施农作物远程专家诊断system.docx

托普云农设施农作物远程专家诊断系统一、方案概述设施农业是近年来发展起来的对栽培技术、管理水平与设施水平要求较高的一种高投入、高产出的农业生产方式。设施农业的发展为提高农民收入、振兴地方经济和改善人们生活水平提供了支撑,受到国家和地方政府的大力关注。随着设施农业的发展，也出现了各种各样的新问题，如设施农业中出现了病虫害，农民如何科学的从事设施农业生产，如何更好的为农民与专家建立起桥梁等问题。随着物联网技术的发展,物联网技术在设施农业生产过程中逐渐得到了广泛的应用,我公司提出了设施农业智能专家系统解决方案来解决设施农业所遇到的这些问题。托普云农设施农作物远程专家诊断系统利用现代通信技术和物联网技术，对农业设施内影响农作物生长发育的温度、湿度、光照等关键因子进行定量化的实时监控，同时和系统中农作物最适生长模型和病虫害发生模型进行比较，一方面系统可以直接将这些关键数据通过手机或手持终端发送给农户、技术员、农业专家等，为指导农业生产提供详细实时的一手数据；另一方面系统通过对数据的运算和分析，可以对农作物生产和病虫害的发生等发出告警和专家指导，方便农户提前采取措施，降低农业生产风险和成本，提高农产品的品质和附加值。二、方案架构每种农植物都有自己的生长周期，而在其成长周期，影响农植物生产的几个关键因素主要包括：水、空气、光照和温度等，通过对每项因素的解析，发现跟农植物密切相关的主要因素包括：空气的温湿度、土壤温度、光照等而随着信息化技术的快速发展，这些因素完全可以通过信息化调节来进行干预和调控，引导农植物的高效成长。设施农作物远程专家诊断系统通过对影响农植物诸多因素的分析，采用一套适于各种农植物生长的动态模型库；农户通过远程专家诊断系统可以清楚了解该植物的成长周期、适宜的环境等，并通过实时监测植物成长过程中的关键因数，形成了属地特色的农植物生长模型库，当农植物生长过程的一些关键因素脱离标准模型时，系统即时给与告警，通知农户调节、指导农户生产。三、方案主要内容远程专家诊断系统从构架到开发，均采用‘无线化’模块设计，包括：前端数据采集、中间数据传输和终端数据浏览。技术实现上分四层：用于支撑业务应用系统运行的感知层设备、传输层网络、设施农业物联网云服务管理平台以及市、区县两级监控中心和各类应用终端。应用为政府主管部门构建市、区县二级控制应用中心，农业生产管理服务分三个级别体系，市农业主管机构、企业（基地、合作社）和农户，每层分别可以支持管理员、专家和种植者角色。服务内容包括温室农作物种植阶段生长环境要素的监测、智能化分析、病虫害预警、监测报警、专家指导等服务。感知层：该层的主要任务是将设施农业生产涉及到的各种物理量通过各种手段，实时并自动的转化为虚拟世界可处理的数字化信息或者数据。感知层的主要任务是对各种信息进行标记，并通过传感等手段，对这些标记的信息和现实世界的物理信息进行采集，将其转化为可供处理的数字化信息。传输层：该层的主要任务是将感知层采集到的农业信息，通过各种网络技术进行汇总，将设施农业信息整合到一起，发送给应用层。传输层是设施农业智能专家系统的神经中枢，负责信息的传递。网络层包括通信与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心等。　　平台层：该层的主要任务是通过云计算技术平台的技术，对于收集来的设施农业数据进行数据挖掘、统计分析，记录设施农业的各种数据并借助农作物生长、病虫害、专家指导等模型库，通过数据分析建立预言系统来预测未来一段时期内农作物的生长情况，通过云计算技术平台的挖掘分析来引导农民选择设施农业的农产品进行有选择的种植。应用层：该层的主要任务是将信息汇总并应用，应用层主要包括专家诊断咨询系统，病虫害防治与报警系统，温室监测、显示与报警系统，农作物成熟度分析系统，农技指导系统等。主要功能如下：设施环境监测和告警：设施环境监测是使用无线传感器实时采集蔬菜设施环境数据信息及视频图像信息，并对不适合农作物生长的环境条件自动告警。病虫害预警：监测影响设施内病虫害发生的关键因子，建立设施农业病虫害发生模型，实现对病虫害预测预报，并进行有针对性的防治指导。植物成熟状况预报：根据农作物生长积温模型预测植物各个生长期、发育成熟度和可收获日期。远程生产指导系统：根据农作物生长模型库，对大棚实时环境监测数据对比分析，高于作物生长的上限或低于作物生长下限系统自动告警。将不同作物栽培种植流程规范化，不同的生长期系统自动发出农业规范操作信息、专家指导信息。综合管理活动：通过植物生长适宜时间累积，病虫害适宜时间累积，及生产活动跟踪状况，对整个设施操作管理进行综合评价，通过综合指数加权和计算并进行排名，并形成区域设施状况综合报告。实操管理：系统是为专家提供一个可以提高农户种植方法的工具；包括: 常见农植物种植方法下载、种植过程注意事项、各阶段病虫害的防治等，